智能交通信號控制系統(tǒng)的主要技術(shù)

        隨著交通情況的日益復(fù)雜，傳統(tǒng)定時控制和感應(yīng)控制方法適應(yīng)度逐漸減小。近年隨著智能控制理論的發(fā)展，智能控制方法被引入交通系統(tǒng)控制中并得到了諸多關(guān)注，在一定程度上克服了傳統(tǒng)控制方式的局限性，在實際應(yīng)用中越來越顯示出其良好的適應(yīng)能力，下面就智能控制在交通信號控制上的應(yīng)用作簡單介紹。

　　1.1模糊控制

　　模糊控制是一種無需數(shù)學(xué)模型的控制方法，是模擬人的思維、推理和判斷的一種控制方法，將人的經(jīng)驗、常識等用自然語言的形式表達(dá)出來，建立一種適用于計算機(jī)處理的輸入輸出過程模型。將模糊控制引入信號燈的控制，它模仿有經(jīng)驗的交警指揮交通時的思路，達(dá)到很好的控制效果。由于模糊控制系統(tǒng)不需要建立控制對象的數(shù)學(xué)模型，能適用于非線性、時變的復(fù)雜對象以及多變量系統(tǒng)，早在1976年P(guān)appis和Mamdani就將模糊控制用于單交叉路口的交通控制，仿真結(jié)果表明比傳統(tǒng)的控制方法減少延誤時間7%左右，控制效果較經(jīng)典控制方法有較大的改進(jìn)。

　　近期，國內(nèi)還有很多的研究所或大學(xué)、公司開發(fā)了微機(jī)化、模塊化的信號控制系統(tǒng)，例如西北工業(yè)大學(xué)空中交通管理研究所研制與開發(fā)的XATM系列智能交通信號機(jī)，淄博雙百電子公司SB-UTC2000城市交通控制系統(tǒng)，上海東川公司UTCI001多時段多方案式交通信號控制機(jī)等，以上信號控制系統(tǒng)都采用了多相位、多時段控制方式，克服了早期信號機(jī)簡單的兩相位、單時段控制帶來的不靈活性等缺點(diǎn)，在功能方面也增加了不少。例如XA1'M系列智能交通信號機(jī)，在控制模式、應(yīng)急方案、硬件事故檢測與保護(hù)、聯(lián)網(wǎng)功能、軟件人機(jī)界面、控制優(yōu)化算法等方面都比早期的信號機(jī)有較大的提高。

　　1.2智能交通信號控制系統(tǒng)的主要技術(shù)

　　隨著交通情況的日益復(fù)雜，傳統(tǒng)定時控制和感應(yīng)控制方法適應(yīng)度逐漸減小。近年隨著智能控制理論的發(fā)展，智能控制方法被引入交通系統(tǒng)控制中并得到了諸多關(guān)注，在一定程度上克服了傳統(tǒng)控制方式的局限性，在實際應(yīng)用中越來越顯示出其良好的適應(yīng)能力，下面就智能控制在交通信號控制上的應(yīng)用作簡單介紹。

　　1.2.1模糊控制

　　模糊控制是一種無需數(shù)學(xué)模型的控制方法，是模擬人的思維、推理和判斷的一種控制方法，將人的經(jīng)驗、常識等用自然語言的形式表達(dá)出來，建立一種適用于計算機(jī)處理的輸入輸出過程模型。將模糊控制引入信號燈的控制，它模仿有經(jīng)驗的交警指揮交通時的思路，達(dá)到很好的控制效果。由于模糊控制系統(tǒng)不需要建立控制對象的數(shù)學(xué)模型，能適用于非線性、時變的復(fù)雜對象以及多變量系統(tǒng)，早在1976年P(guān)appis和Mamdani就將模糊控制用于單交叉路口的交通控制，仿真結(jié)果表明比傳統(tǒng)的控制方法減少延誤時間7%左右，控制效果較經(jīng)典控制方法有較大的改進(jìn)。

　　專家系統(tǒng)是一個具有處理大量知識和經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它運(yùn)用人工智能技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，根據(jù)存入計算機(jī)中的知識與經(jīng)驗進(jìn)行推理和判斷，從而實現(xiàn)模擬人的決策過程。專家系統(tǒng)主要由知識庫、數(shù)據(jù)庫和模型庫、推理機(jī)以及相關(guān)模塊組成如圖1所示。

　　專家知識庫利用大量的專家知識，對所面臨的交通管理情況進(jìn)行解釋、預(yù)測、核實，通過一系列計算和推理，做出決策建議，實現(xiàn)輔助決策。人機(jī)界面模塊的主要作用是把用戶輸入的相關(guān)信息，轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)規(guī)范化的表示形式，然后把這些內(nèi)部表示交給相應(yīng)的模塊去處理;系統(tǒng)輸出的相關(guān)信息則也由人機(jī)界面轉(zhuǎn)換成易于理解的外部表示形式提供給用戶。將專家系統(tǒng)應(yīng)用于交通問題，己經(jīng)得到專家學(xué)者的廣泛重視，隨著專家系統(tǒng)的逐步成熟，相信其在智能交通領(lǐng)域會有更加廣泛的應(yīng)用。